從高考談“天氣系統(tǒng)”教學(xué)中綜合性思維的培養(yǎng)

曹文

摘 要：天氣系統(tǒng)是中學(xué)自然地理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)中教師既應(yīng)注重氣溫、氣壓、風(fēng)、鋒面等單要素間因果關(guān)系的分析，又要注重將它們整合作為一個整體，有意識地讓學(xué)生建立關(guān)于“天氣系統(tǒng)”的綜合性邏輯推理分析的思維鏈，并借助于一些實(shí)際問題或者習(xí)題不斷應(yīng)用之，才能使學(xué)生真正理解和把握“天氣系統(tǒng)”的教學(xué)和考核內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：天氣系統(tǒng)；綜合性；邏輯推理；思維鏈

一、中學(xué)地理“天氣系統(tǒng)”內(nèi)容教學(xué)中的短板

中學(xué)自然地理的氣候問題一直是高考關(guān)注的重點(diǎn)，其基礎(chǔ)性的大氣運(yùn)動及天氣系統(tǒng)等內(nèi)容又是講授的難點(diǎn)。課程標(biāo)準(zhǔn)和高考考試大綱對這部分內(nèi)容的要求表述得較為簡單：簡要分析鋒面、低壓、高壓等天氣系統(tǒng)的特點(diǎn)。要求掌握常見天氣系統(tǒng)如低壓（包括低壓槽）、高壓（包括高壓脊）、鋒面（包括冷鋒、暖鋒）等，關(guān)注影響天氣變化最基本的天氣系統(tǒng)。

其實(shí)，就“天氣系統(tǒng)”內(nèi)涵看，一般是指具有一定的溫度、氣壓或風(fēng)等氣象要素空間結(jié)構(gòu)特征的大氣運(yùn)動系統(tǒng)。它有的以空間氣壓分布為特征組成高壓、低壓、高壓脊、低壓槽等；有的以風(fēng)的分布特征來分，如氣旋、反氣旋、切變線等；有的以溫度分布特征來確定，如鋒等；還有的則以某些天氣特征來分，如雷暴、熱帶云團(tuán)等。通常構(gòu)成天氣系統(tǒng)的氣壓、風(fēng)、溫度及氣象要素之間都有一定的配置及因果關(guān)系，也有特定的空間范圍及生命周期等。大大小小的天氣系統(tǒng)，相互交織、相互作用、演變，引起一地天氣的時空變化。

雖然中學(xué)地理對這部分內(nèi)容要求不高，現(xiàn)行各版本教材均基本從“大氣運(yùn)動”和“幾種重要的天氣系統(tǒng)”兩方面著重編寫，但內(nèi)容涵蓋面還是比較全面的。要了解各種天氣系統(tǒng)的特點(diǎn)，一般可從氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)等方面進(jìn)行分析，進(jìn)而綜合推理、解釋各天氣系統(tǒng)控制下的天氣變化特征。但從新課改后的高考對這部分內(nèi)容測評結(jié)果看，并不如人所愿。中學(xué)地理在該內(nèi)容的教學(xué)上反映出來的問題比較明顯，那就是：重分析，輕綜合。側(cè)重天氣系統(tǒng)中相關(guān)要素直接關(guān)系的分析，缺乏“天氣系統(tǒng)”的系統(tǒng)觀念，缺乏有意識地培養(yǎng)學(xué)生對“天氣系統(tǒng)”各要素內(nèi)在和外在聯(lián)系的綜合性的邏輯推理和分析的能力。

二、高考對“天氣系統(tǒng)”內(nèi)容的思維考核

我們先來選擇幾道相關(guān)的高考試題，看看高考考核中是怎樣測評考生思維的。

例1 （2009年全國乙卷）圖1示意某區(qū)域某月一條海平面等壓線，圖中N地氣壓高于P地。問：

1. N地風(fēng)向?yàn)?/p>

A.東北風(fēng) B.東南風(fēng)

C.西北風(fēng) D.西南風(fēng)

2. M、N、P、Q四地中，陰雨天氣最有可能出現(xiàn)在

A. M地 B. N地 C. P地 D. Q地

這道題目給出的主要信息是“氣壓”（一條等壓線），考查的是“氣壓”“風(fēng)”“天氣（降水）”之間的關(guān)系。

第1小題要求通過讀取圖中那“一條等壓線”，來判斷N地的“風(fēng)”。“氣壓”與“風(fēng)”之間的關(guān)系，在平時的教學(xué)中，思維是直接的：風(fēng)由高壓吹向低壓，只要確定N地的水平氣壓梯度力方向，問題就迎刃而解。本題的難點(diǎn)在于信息僅給出了一條等壓線，所以解題關(guān)鍵是要求考生透過這一條等壓線，想象出氣壓分布狀況的基本態(tài)勢。根據(jù)題干給出的N地氣壓高于P地，以及從圖上讀取的有關(guān)等壓線在N、P兩地彎曲方向的信息，可判斷N地水平氣壓梯度力方向，進(jìn)而根據(jù)所處緯度、此等壓線為海平面等壓線等信息，可判斷此地在北半球、中緯度、近地面，風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，選項(xiàng)是A。考生可以根據(jù)已知等壓線添畫出幾條輔助等壓線，做題會更方便。

第2小題進(jìn)一步考查“天氣（降水）”。給你“氣壓”，考查“天氣”，從思維上看，與天氣直接相關(guān)的本應(yīng)是“鋒面”環(huán)節(jié)，但就本題具體分析看，圖上左邊多半個區(qū)域都盛吹東北風(fēng)，右下方區(qū)域吹偏南風(fēng)，在圖示偏右區(qū)域形成鋒面，P地成為低壓中心或低壓槽，M、N地可能成為高壓脊，Q地位于M、N地一側(cè)，氣壓高于P地；四地中最有可能出現(xiàn)陰雨天氣的是P地，選項(xiàng)為C。

例2 （2007年國家命制的寧夏卷）圖2為美國某城市某年8月某日22時等溫線圖。問：

1.若只考慮溫度因素，則近地面N點(diǎn)的風(fēng)向?yàn)?/p>

A.東北風(fēng) B.東南風(fēng)

C.西北風(fēng) D.西南風(fēng)

2.圖3中與M、P、N一線上空等壓面的剖面線相符合的示意圖為

A. ① B. ② C. ③ D. ④

該題以“氣溫”等值線為切入信息，第1小題考查“風(fēng)”，第2小題考查“氣壓”。主旨是考查考生對“氣溫”“風(fēng)”“氣壓”之間關(guān)系的理解。

應(yīng)該注意的是，第1小題已知信息“氣溫”與所問問題“風(fēng)向”，這兩個要素之間的因果關(guān)系思維是跳躍的。由“氣溫”可直接推出“氣壓”狀況，知道了“氣壓”，才能推出該點(diǎn)附近的“氣壓梯度力”，進(jìn)而判斷出N點(diǎn)的“風(fēng)向”。所以，如果考生能想到“氣溫”與“風(fēng)”之間有“氣壓”的思維環(huán)節(jié)，問題自然就迎刃而解。若想不到“氣溫”與“風(fēng)”之間的關(guān)系，思維就會阻斷。根據(jù)所學(xué)知識，在近地面，溫度高的地方氣壓低，溫度低的地方氣壓高，分析出N地附近氣壓分布形式，再由水平方向的風(fēng)向是由高壓吹向低壓（風(fēng)向應(yīng)垂直于等壓線），以及美國位于北半球，地轉(zhuǎn)偏向力是向右偏的，推斷出N地的風(fēng)向是東南風(fēng)或者偏南風(fēng)，正確選項(xiàng)是B。

解答該小題的關(guān)鍵是：在由“氣溫”推斷“風(fēng)向”時，需要考生自己搭橋“氣壓”要素?！皻鉁亍薄皻鈮骸薄帮L(fēng)向”有一個內(nèi)在關(guān)系的思維鏈。

第2小題繼續(xù)考查“氣溫”和“氣壓”之間的關(guān)系，只是延伸到了對高、低空氣壓不同的理解?？忌梢杂伞皻鉁亍迸c“氣壓”的邏輯關(guān)系，推出近地面的M、P、N一線的等壓面剖面線狀態(tài)，而高、低空的氣壓分布狀態(tài)正好是相反的。所以該小題答案是C。

由此看出，在高考中，“天氣系統(tǒng)”各要素間的相互關(guān)系常是考查的重點(diǎn)。

三、“天氣系統(tǒng)”教學(xué)中綜合性邏輯思維鏈的建立與培養(yǎng)

其實(shí)，自然地理學(xué)中，關(guān)于氣溫、氣壓、風(fēng)、氣團(tuán)、鋒面、天氣（降水）等各要素間著實(shí)存在一連串的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，它們之間有著顯著的因果邏輯關(guān)系，彼此相互聯(lián)系、相互影響。所以在平時的教學(xué)過程中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生逐個分析和理解各要素以及它們之間相互關(guān)系的能力，有意識地幫助他們建立起一個系統(tǒng)的、綜合性的邏輯推理分析的思維系統(tǒng)，學(xué)會有效鏈接各要素之間的關(guān)系。

（一）注重分析，明確“天氣系統(tǒng)”各要素彼此間的內(nèi)在聯(lián)系

應(yīng)熟練把握“天氣系統(tǒng)”中氣溫、氣壓、風(fēng)、鋒面、天氣（降水）等各要素之間的關(guān)系，學(xué)會對它們進(jìn)行因果分析，切不可死記硬背。這是建立綜合性邏輯推理分析思維的第一步。下面是各要素間具體的兩兩關(guān)系。

“氣溫”與“氣壓”：雖然理論上說在地表受熱均勻情況下，同一水平面上空氣密度分布均勻，氣壓相等。但現(xiàn)實(shí)生活中，由于地球表面各地受熱狀況不同，加上下墊面不均勻等因素影響，會出現(xiàn)各地氣溫的差異，從而產(chǎn)生空氣的上升或下降運(yùn)動：溫度高的地方，空氣上升，近地面形成低壓，高空形成高壓；溫度低的地方，空氣下沉，近地面形成高壓，高空形成低壓。

“氣壓”和“風(fēng)”：高壓區(qū)大量“堆積”空氣，低壓區(qū)空氣“缺失”，在同一水平方向上，高低不同氣壓間就會產(chǎn)生氣壓梯度力，高壓區(qū)積累到一定程度的空氣就會“溢出”流向低壓區(qū)，從而產(chǎn)生“風(fēng)”。

“風(fēng)（氣團(tuán)）”與“鋒面”：從不同性質(zhì)高壓中心吹出來的風(fēng)，可以想象成一團(tuán)團(tuán)空氣即“氣團(tuán)”，它們在運(yùn)行過程中，受源地自然環(huán)境特征以及所經(jīng)下墊面等因素影響，性質(zhì)迥然不同。不同性質(zhì)的氣團(tuán)一旦相遇，就會形成性質(zhì)不同的鋒面系統(tǒng)。

“鋒面”與“天氣”：不同性質(zhì)的鋒面（冷鋒或暖鋒等），可在鋒前、鋒后或其所經(jīng)過地區(qū)，帶來不同的天氣狀況：或降水，或大風(fēng)，或晴朗等。冷鋒通常致使其鋒后地區(qū)降水，暖鋒則在其前方致雨。

（二）強(qiáng)調(diào)綜合，建立系統(tǒng)性的邏輯推理分析的思維鏈

只有分析，沒有綜合，只會把事情搞得越來越復(fù)雜，形成不了系統(tǒng)的整體認(rèn)識。要在分析的基礎(chǔ)上，看到“天氣系統(tǒng)”各要素兩兩間的因果關(guān)系是一環(huán)扣一環(huán)的，產(chǎn)生的內(nèi)在邏輯關(guān)系組成思維上的一個整體認(rèn)識鏈環(huán)，要培養(yǎng)學(xué)生建立這樣一個系統(tǒng)的、綜合性的邏輯推理分析思維鏈，才能使考生自如應(yīng)對各種“天氣系統(tǒng)”的考核內(nèi)容。

這個思維鏈，可簡單圖示如下：

氣溫→氣壓（水平氣壓梯度力）→風(fēng)（氣團(tuán)）→鋒面→天氣（降水）。

也就是只要知道了一地氣溫，就可以推出一地的氣壓狀況；知道了一地的氣壓狀況，就可以推出當(dāng)?shù)氐乃綒鈮禾荻攘?，進(jìn)而判斷出風(fēng)向；知道了一地的風(fēng)向，其間出來的氣團(tuán)（冷氣團(tuán)或暖氣團(tuán)）在運(yùn)行過程中，可能和其他氣團(tuán)交綏，產(chǎn)生不同的鋒面系統(tǒng)；不同性質(zhì)的鋒面系統(tǒng)，給所經(jīng)過地區(qū)帶來不同的天氣狀況。

學(xué)生在頭腦中牢牢建立起這樣一個清晰的綜合性邏輯分析推理思維鏈，不管試題所呈現(xiàn)的信息是哪個環(huán)節(jié)上的要素（或氣溫，或氣壓，或風(fēng)，或鋒面），都不用擔(dān)心思維上的“斷裂”；可以依據(jù)思維鏈，找出中間缺失的環(huán)節(jié)要素，自己搭橋把思維引過去，建立順暢的推理分析過程，再也不用懼怕“天氣系統(tǒng)”試題的任何考核內(nèi)容。

（三）強(qiáng)化訓(xùn)練，將理論認(rèn)識上的“思維鏈”付諸實(shí)踐與應(yīng)用

每一個環(huán)節(jié)分析講解完畢，教師都應(yīng)精心選擇、準(zhǔn)備一些思維考核清晰、有代表性的高質(zhì)量習(xí)題反復(fù)讓學(xué)生訓(xùn)練；在實(shí)踐過程中，可能會發(fā)現(xiàn)原來理解上存在的不足，再進(jìn)一步反促學(xué)習(xí)和探究。只有不斷訓(xùn)練、應(yīng)用，才會熟能生巧真正掌握，而不是機(jī)械化地記憶。

應(yīng)用這個思維鏈，再來分析一道高考試題。

例3 （2012年山東文綜卷）某科考隊(duì)結(jié)束了兩個月的海上考察，于4月21日返回到P地。圖4為P地所在區(qū)域當(dāng)日某時地面形勢圖。

設(shè)問：此時可能出現(xiàn)連續(xù)性降水的地方是

A. ① B. ② C. ③ D. ④

該題所給地面形勢圖上的主要信息是“風(fēng)”，“氣壓（等壓線）”是輔助信息（沒有氣壓值），主旨是考查“風(fēng)”與“天氣（降水）”之間的關(guān)系。

如果考生頭腦中有上邊的思維鏈，就會清楚：與“天氣”狀況直接相關(guān)的是“鋒面”，而不是已知信息“風(fēng)”，所以需要在思維上搭橋“鋒面”；根據(jù)不同風(fēng)向的“風(fēng)”（具有不同性質(zhì)的風(fēng)）形成不同性質(zhì)的“鋒面”，并在風(fēng)向圖上想象出鋒面位置，然后判斷各地的降水可能性。

其實(shí)，題目最初的設(shè)計(jì)是只給一個“風(fēng)向”分布圖（圖5），圖上沒有等壓線，需要考生單純由“風(fēng)”的信息，去分析、推理各地的天氣狀況。但后經(jīng)審題教師商議，認(rèn)為由“風(fēng)”到“天氣”的分析，思維有較大跳躍性，平時很少或者基本沒有這樣練過（言外之意，缺少一個綜合性的完整的邏輯思維過程），擔(dān)心考生無從下手思考問題。在圖上呈現(xiàn)出等壓線，其實(shí)有助于考生想象鋒面的位置及判斷各地到底位于鋒前還是鋒后。也可以使不知道怎樣將“風(fēng)”和“天氣”進(jìn)行思維鏈接的考生，借助等壓線去猜測，試題考核難度降低了。

正確的解題思路：不同風(fēng)向的風(fēng)可帶來不同性質(zhì)的氣團(tuán)，不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇會產(chǎn)生不同性質(zhì)的鋒面系統(tǒng)，不同性質(zhì)的鋒面系統(tǒng)可給各地帶來不同的天氣?！帮L(fēng)”“氣團(tuán)”“鋒面”“天氣”各環(huán)節(jié)緊緊相扣，有一個系統(tǒng)、嚴(yán)密的自然地理邏輯推理過程。①地和④地均為單一冷氣團(tuán)控制，大氣穩(wěn)定，天氣晴朗；②地、③地附近風(fēng)向則均有突變現(xiàn)象，說明有冷暖氣流的交綏；②地附近冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，冷氣團(tuán)推動暖氣團(tuán)移動，產(chǎn)生冷鋒，冷鋒是后方出現(xiàn)陣性降水，而②地位于冷鋒前方；③地附近南來的暖氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，暖氣團(tuán)推動冷氣團(tuán)移動，產(chǎn)生暖鋒，暖鋒前方會出現(xiàn)連續(xù)性降水。因此正確選項(xiàng)為C。

關(guān)于“天氣系統(tǒng)”平時的教學(xué)，教師既應(yīng)注重氣溫、氣壓、風(fēng)、鋒面等單要素間因果關(guān)系的分析，又要注重將它們整合作為一個整體，有意識地讓學(xué)生建立關(guān)于“天氣系統(tǒng)”的綜合性邏輯推理分析的思維鏈，并借助于一些實(shí)際問題或者習(xí)題不斷應(yīng)用之，才能使學(xué)生真正理解和把握“天氣系統(tǒng)”的教學(xué)和考核內(nèi)容。